Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Мичиганского государственного университета (Michigan State University) продемонстрировала кубит на основе никелевых вакансий (NiV⁻), время когерентности которого при полностью оптическом управлении превышает 1 миллисекунду.

Данное исследование позиционирует дефекты на переходных металлах как альтернативу азотно-вакансионным (NV) и кремниево-вакансионным (SiV) центрам окраски, сочетая долгоживущую квантовую память, возможности оптического управления и излучение фотонов в ближнем инфракрасном диапазоне. Соответствующие результаты опубликованы на платформе препринтов arXiv.

Используя технику полностью оптического динамического развязывания, группа продлила время когерентности одиночного дефекта NiV⁻ с 371 наносекунды до 1,27 миллисекунды. С помощью рамановских осцилляций Раби и интерферометрии Рамзи кубит может полностью управляться и считываться оптическими импульсами. В отличие от многих платформ квантового оборудования, рабочая температура устройства составляет 1,65 кельвина, что совместимо с компактными криокулерами замкнутого цикла и не требует использования криостатов растворения.

Традиционные квантовые устройства на основе алмаза сталкиваются с долгосрочной проблемой: как объединить эффективный оптический интерфейс с достаточно длительным временем когерентности для поддержки практических квантовых запоминающих устройств и сетевых квантовых систем. Исследователи отмечают, что спин-орбитально защищённая когерентность основного состояния в никелевых вакансиях и излучение фотонов в ближнем инфракрасном диапазоне делают их потенциально пригодными для будущих архитектур распределённых квантовых вычислений и квантовых сетей.

В то же время исследователи указывают, что до масштабного системного развёртывания данной платформы предстоит ещё много работы. Текущее исследование касается одиночных никелевых вакансий, работающих при криогенных температурах. Для приближения к теоретически прогнозируемому времени когерентности около 30 миллисекунд потребуется дальнейшее повышение чистоты материала и проведение изотопной инженерии. Будущие работы будут сосредоточены на надёжном создании и контроле множества никелевых вакансий, что является необходимым шагом на пути к масштабируемым квантовым устройствам и сетевым квантовым системам.